Kaja Wasik 的使命是讓你想了解自己的基因組DNA序列。“基因組數(shù)據(jù)隨著世界發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)，”Kaja解釋說，目前科技發(fā)展已經(jīng)將產(chǎn)前護(hù)理和疾病診斷中的基因檢測常態(tài)化。然而，究竟誰可以訪問基因組數(shù)據(jù)以及如何使用它呢？

然而，究竟誰可以訪問基因組數(shù)據(jù)以及如何使用它，引發(fā)了醫(yī)學(xué)、倫理和商業(yè)界之間的辯論。DNA 數(shù)據(jù)的使用者往往甚至沒有能力自己使用它。Kaja 正在努力改變這一現(xiàn)狀。她表示，讓人們能夠了解自己的DNA序列“賦予了人們力量”。

Kaja（聯(lián)合創(chuàng)始人、首席戰(zhàn)略官）、她的聯(lián)合創(chuàng)始人 Tomaz Berisa（聯(lián)合創(chuàng)始人、首席技術(shù)官）和 Joe Pickrell（聯(lián)合創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官）在他們的初創(chuàng)公司 Gencove 開發(fā)了一種新的測序平臺。Gencove 從參與者的唾液中制備基因組內(nèi)容以進(jìn)行基因組測序。

他們從三個(gè)方面對其他基因組測序服務(wù)進(jìn)行了改進(jìn)：

1 – 使用低覆蓋度的全基因組測序，而不是 SNP 芯片（下文將進(jìn)一步介紹）。

2 – 提供有關(guān)參與者口腔微生物群的信息。

3 – 提供所有基因組數(shù)據(jù)的開放 API 訪問端口。

參與者只需支付60美元，即可獲得這些以及一套標(biāo)準(zhǔn)的祖先和健康相關(guān)數(shù)據(jù)（相比之下，Ancestry.com 或23 andMe 的價(jià)格為 79 美元或 199 美元，這兩家公司也提供基于 DNA 測序的祖先信息）。

你的基因組數(shù)據(jù)都在一個(gè)（開源）平臺上

Gencove的創(chuàng)新之一在于其界面設(shè)計(jì)。除了操作簡單易懂之外，該平臺允許用戶上傳并分析各種格式的基因組數(shù)據(jù)。這為用戶提供了方便，他們可以將自己通過其他公司獲取的數(shù)據(jù)與 Gencove 的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。更為獨(dú)特的是，持有基因組數(shù)據(jù)的人無需使用 Gencove 的測序服務(wù)，通過其API即可上傳并分析數(shù)據(jù)，從而獲取更多信息。

對于那些熱衷于研究基因型或 DNA 序列與特征之間獨(dú)特關(guān)系的研究人員來說，免費(fèi)且開源的 API 是一個(gè)不小的福利。以尋找與玫瑰香味相關(guān)的基因?yàn)槔?，研究人員之前要么需要從頭開始建立自己的研究項(xiàng)目，要么需要與基因組測序公司合作，花費(fèi)時(shí)間和資金進(jìn)行數(shù)據(jù)授權(quán)。而現(xiàn)在，研究人員可以利用參與者同意提供的基因組數(shù)據(jù)（Kaja 強(qiáng)調(diào)，每個(gè)研究項(xiàng)目都需要獲得用戶同意，才能使用其已去除標(biāo)識的序列），構(gòu)建特定算法，提出各種研究問題。這些問題既可以是像氣味檢測這樣簡單的研究，也可以是尋找罕見遺傳疾病等更深入的研究。

將數(shù)據(jù)匯總以解答問題

對于遺傳性疾病的研究，Kaja 和 Gencove 團(tuán)隊(duì)有一個(gè)核心目標(biāo)：尋找更好的理解。雖然只有少數(shù)疾病與遺傳有關(guān)，但 Gencove 的強(qiáng)大之處在于將各種基因組數(shù)據(jù)匯總到一個(gè)平臺上，為研究人員提供了大量可供研究的序列。Kaja 表示：“我們認(rèn)為，這些大型隊(duì)列研究將幫助我們找到那些非常罕見的突變，例如，百萬分之一的罕見病例?！?“我們希望隨著數(shù)據(jù)集的不斷增大，我們能夠找到這些病例?！?/p>

Gencove 所使用的技術(shù)有助于尋找這些罕見的基因突變：他們使用低覆蓋度的全基因組測序。這種技術(shù)開放了基因組中尚未被其他基因組公司通過SNP陣列研究過的部分。低覆蓋度的全基因組測序意味著 Gencove 隨機(jī)對參與者基因組的 10-20% 進(jìn)行測序，并利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中的序列推斷出其余部分。通過遺傳推斷（使用算法找到與測序區(qū)域最可能相關(guān)的未讀 DNA 序列），他們提高了低覆蓋度 WGS 的功率和分辨率，并提高了預(yù)測準(zhǔn)確性，以極高的準(zhǔn)確概率提供有關(guān)整個(gè)基因組的信息。

Gencove 也在努力增加其數(shù)據(jù)庫中的基因組代表性，這將進(jìn)一步豐富他們的數(shù)據(jù)?！霸S多基因組學(xué)研究都是在歐洲白種人身上進(jìn)行的，多樣性不足，”Kaja 說。Gencove 的一個(gè)合作伙伴是一家印度測序公司：“如今，我們擁有印度人群最準(zhǔn)確的參考基因組，”她說。增加數(shù)據(jù)庫的多樣性可能有助于發(fā)現(xiàn)更多在非歐洲遺傳背景下更常見的遺傳性疾病。

Kaja 歡迎與那些希望收集大量人群并從頭開始測序的人建立合作關(guān)系，無論他們是個(gè)人、學(xué)者、初創(chuàng)公司還是制藥公司。這些項(xiàng)目不僅可以回答具體的研究問題，還可以增加越來越多的數(shù)據(jù)，為那些可能涉及新算法尋找關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目提供資源。

OPENTRONS 和 GENCOVE

Gencove 的自動化流程始于 OT-1 S。OT-1 S 從唾液試管中吸取唾液樣本，然后將其轉(zhuǎn)移到 96 孔板中，以便進(jìn)行進(jìn)一步處理。該流程還使用了 Formulatrix Mantis 進(jìn)行板填充和 Agilent Bravo 進(jìn)行并行 NGS 文庫制備。

對于 Kaja 來說，Opentrons OT-1 的吸引力在于其經(jīng)濟(jì)性。“實(shí)驗(yàn)室自動化的成本令人震驚，”她說?！耙慌_能完成 OT-1 所做工作的機(jī)器人，我被告知需要花費(fèi) 20 萬至 35 萬美元。作為只有三名員工的初創(chuàng)公司，我無法投資如此昂貴的東西。Opentrons 為我們提供了準(zhǔn)確和可預(yù)測的結(jié)果，而且價(jià)格非常實(shí)惠?！?/p>

在紐約基因組中心（Gencove 開始運(yùn)營之前），Kaja 曾使用手動移液槍對朋友和家人志愿者進(jìn)行低覆蓋度測序?qū)嶒?yàn)。在手動操作過程中很容易出錯(cuò)?！拔覝y試了我丈夫的父親，結(jié)果顯示他與我的丈夫無關(guān)，而我尼日利亞朋友的祖先被認(rèn)為是北歐人——所以我立刻意識到自己犯了錯(cuò)誤。這一切都讓我意識到我們必須消除流程中的人為因素！”自協(xié)議完全開發(fā)并實(shí)現(xiàn)自動化以來，從未發(fā)生過類似情況。

Gencove 發(fā)現(xiàn) Opentrons 平臺的靈活性至關(guān)重要。其他平臺比較僵化，Kaja 發(fā)現(xiàn)很難自動化唾液提取協(xié)議，而該協(xié)議對于樣本完整性至關(guān)重要?！癘pentrons 能幫你完成所有你想做的事情！”Kaja 說道。通過一些編程上的改變，Gencove 能夠精確地按照他們的實(shí)驗(yàn)流程需求，操縱樣本處理和移動。

提高的效率使得兩個(gè)人每天能夠處理400-500個(gè)樣本。

Kaja 是 Opentrons 的忠實(shí)擁護(hù)者，并一直在鼓勵(lì)其他初創(chuàng)公司的朋友嘗試 Gencove 正在使用的經(jīng)濟(jì)高效的機(jī)器人。Opentrons 和 Gencove 技術(shù)的集成是向兩家公司基礎(chǔ)核心的可訪問開源生物技術(shù)邁出的重要一步。Kaja 說：“我們非常喜歡 Opentrons！”